JP2932209B2 - 液晶干渉顔料を使用した効果塗料ならびに効果塗装系 - Google Patents
液晶干渉顔料を使用した効果塗料ならびに効果塗装系Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲の請求項１の上位概念に記載の
液晶ポリマーを主成分とする、干渉願料、ならびに請求
項19の上位概念に記載の効果塗料に関する。本発明は、
さらに請求項９に記載の干渉顔料の製造方法にも関す
る。液晶ポリマーは、たとえば、DE40 08 076A、EP66 1
37A、およびUS−A 5,118,760によって既に公知である。
液晶ポリマーを主成分とする、干渉願料、ならびに請求
項19の上位概念に記載の効果塗料に関する。本発明は、
さらに請求項９に記載の干渉顔料の製造方法にも関す
る。液晶ポリマーは、たとえば、DE40 08 076A、EP66 1
37A、およびUS−A 5,118,760によって既に公知である。
通常の自動車用のソリッド・カラー・ペイントでは、
一般に、合成樹脂製の透明ビヒクルに、ペイントの所望
の色合いを決定する有色顔料が混和されている。こうし
た顔料の色彩効果は、スペクトル選択的な吸収の効果に
基づくものであり、したがって、スペクトル帯域の広い
入射「白色」光が顔料によって吸収され、スペクトル帯
域の狭い一部のみが反射される。
一般に、合成樹脂製の透明ビヒクルに、ペイントの所望
の色合いを決定する有色顔料が混和されている。こうし
た顔料の色彩効果は、スペクトル選択的な吸収の効果に
基づくものであり、したがって、スペクトル帯域の広い
入射「白色」光が顔料によって吸収され、スペクトル帯
域の狭い一部のみが反射される。
知覚される色彩をもっと明るいものとすべく、特に自
動車車体用に、効果仕上げと称される仕上げが開発され
ている。そうした一連の事例の一つであるメタリック・
ペイントの場合には、小さい金属片が、特に顔料とし
て、ペイント・ビヒクルに混和されている。別の一連の
事例では、被覆を施した雲母粒子を、顔料として使用し
ている。こうした効果仕上げを用いると、ソリッド・カ
ラー・ペイントを用いた場合より、明るい色彩が得ら
れ、光の入射方向および／または見る方向に応じて、知
覚される色彩に微妙なずれが生じ、望ましい。EP 383
376 A1には、こうした効果仕上げが記載されてお
り、この特許では、小さい雲母片の全側面が、キラルネ
マチック配向の架橋された液晶ポリマー（LCP）で均一
に被覆されている。こうした顔料の着色外観は、干渉現
象によって生じるものである。入射光の波長のうち、反
射されるのは、液晶ポリマーの等距離格子面間隔と干渉
する波長を有するもののみで、光の他の波長の部分はペ
イントの透明な部分を通過して、好ましくは濃色の支持
体に吸収される。この種の板状干渉顔料は、塗装表面と
平行に配列した場合、直交方向から見ると、決まった第
一の色彩（基本色）に見え、斜め方向から見ると、第二
の、波長が短かめの色彩に見える。塗装面がこうした視
角依存性の着色外観を有すると、塗装系は極めて効果的
なものとなり、こうした色彩効果が顧客によって積極的
に受け入れられる特定の用途では、こうした視角依存性
の着色外観は極めて望ましいものである。欠点は、干渉
顔料の調製が複雑なために、効果塗料、そしてそれに対
応して、商品物品の効果仕上げが極めてコスト高なもの
となってしまうことである。
動車車体用に、効果仕上げと称される仕上げが開発され
ている。そうした一連の事例の一つであるメタリック・
ペイントの場合には、小さい金属片が、特に顔料とし
て、ペイント・ビヒクルに混和されている。別の一連の
事例では、被覆を施した雲母粒子を、顔料として使用し
ている。こうした効果仕上げを用いると、ソリッド・カ
ラー・ペイントを用いた場合より、明るい色彩が得ら
れ、光の入射方向および／または見る方向に応じて、知
覚される色彩に微妙なずれが生じ、望ましい。EP 383
376 A1には、こうした効果仕上げが記載されてお
り、この特許では、小さい雲母片の全側面が、キラルネ
マチック配向の架橋された液晶ポリマー（LCP）で均一
に被覆されている。こうした顔料の着色外観は、干渉現
象によって生じるものである。入射光の波長のうち、反
射されるのは、液晶ポリマーの等距離格子面間隔と干渉
する波長を有するもののみで、光の他の波長の部分はペ
イントの透明な部分を通過して、好ましくは濃色の支持
体に吸収される。この種の板状干渉顔料は、塗装表面と
平行に配列した場合、直交方向から見ると、決まった第
一の色彩（基本色）に見え、斜め方向から見ると、第二
の、波長が短かめの色彩に見える。塗装面がこうした視
角依存性の着色外観を有すると、塗装系は極めて効果的
なものとなり、こうした色彩効果が顧客によって積極的
に受け入れられる特定の用途では、こうした視角依存性
の着色外観は極めて望ましいものである。欠点は、干渉
顔料の調製が複雑なために、効果塗料、そしてそれに対
応して、商品物品の効果仕上げが極めてコスト高なもの
となってしまうことである。
ポリシロキサン化合物を主成分とした各種干渉顔料の
製造が非公開ではあるが本出願人の知るところとなった
が、こうした各種の顔料が、それぞれ、液晶ポリマーの
架橋薄膜の小片からもっぱら構成されるものである。こ
うした干渉顔料は無色で、透明で透視性である。こうし
た干渉顔料によって実現される効果は、液晶形態の分子
の規則的な構造ならびに均一な配列、そしてその結果と
して顔料が反射作用を有する、光の特定スペクトル部分
の干渉にもとづくものである。光の他の部分は、顔料を
透過する。こうした方策によって、塗装系の配置および
／または干渉顔料およびその混合状態に応じて、各種の
驚くべき色彩効果の実現が可能となる。塗装系、ならび
にこの系に使用される塗料の新規な外観上の色彩効果の
他にも、こうした塗装系は、一連の技術上の利点をもた
らすものである。その化学組成ゆえに、干渉顔料は顔料
のビヒクルおよび／またはペイントのベースとほぼ等し
い比重を有している。したがって、塗料を保存したり、
高速回転ベルを使用した吹き付け塗装を行ったりしてい
る間に、顔料とペイント・ベースとが質量に関連した事
由で分離するという、たいていは金属を主成分とする高
比重の吸収顔料を含有する通常の塗料の場合に観察され
るような事態が生じることはない。また、塗装プラント
で、２、３種類の干渉顔料を各種の比率で混ぜることに
よって全色彩スペクトルを調製できるので、現場での在
庫を２、３の基本的な種類のペイントに限定することが
でき、ペイントの各種色彩に関連した管理業務を相当程
度簡素化することができる。しかし、こうした液晶ポリ
マーに使用されるポリシロキサンには、複数の工程で、
しかも高価な出発原料から合成しなくてはならないとい
う欠点がある。上述したような干渉顔料を得る際には、
液体あるいは液晶状態のポリマーを平滑な支持体、たと
えば磨いたローラー上に液体状態からナイフ・コーティ
ングして、薄膜を形成する。こうしたナイフ・コーティ
ングを行った結果として、膜内に分子の配向が生じ、す
なわち、分子が均一に配向する。膜が干渉色を示すの
は、こうした配向を生じた場合のみである。液晶ポリマ
ー分子の単量体アーキテクチャにもとづいて、ナイフ・
コーティング工程での液晶ポリマーの剪断過程で、相等
しい格子面間隔が得られ、したがって色彩選択効果を有
する回折構造も実現する。
製造が非公開ではあるが本出願人の知るところとなった
が、こうした各種の顔料が、それぞれ、液晶ポリマーの
架橋薄膜の小片からもっぱら構成されるものである。こ
うした干渉顔料は無色で、透明で透視性である。こうし
た干渉顔料によって実現される効果は、液晶形態の分子
の規則的な構造ならびに均一な配列、そしてその結果と
して顔料が反射作用を有する、光の特定スペクトル部分
の干渉にもとづくものである。光の他の部分は、顔料を
透過する。こうした方策によって、塗装系の配置および
／または干渉顔料およびその混合状態に応じて、各種の
驚くべき色彩効果の実現が可能となる。塗装系、ならび
にこの系に使用される塗料の新規な外観上の色彩効果の
他にも、こうした塗装系は、一連の技術上の利点をもた
らすものである。その化学組成ゆえに、干渉顔料は顔料
のビヒクルおよび／またはペイントのベースとほぼ等し
い比重を有している。したがって、塗料を保存したり、
高速回転ベルを使用した吹き付け塗装を行ったりしてい
る間に、顔料とペイント・ベースとが質量に関連した事
由で分離するという、たいていは金属を主成分とする高
比重の吸収顔料を含有する通常の塗料の場合に観察され
るような事態が生じることはない。また、塗装プラント
で、２、３種類の干渉顔料を各種の比率で混ぜることに
よって全色彩スペクトルを調製できるので、現場での在
庫を２、３の基本的な種類のペイントに限定することが
でき、ペイントの各種色彩に関連した管理業務を相当程
度簡素化することができる。しかし、こうした液晶ポリ
マーに使用されるポリシロキサンには、複数の工程で、
しかも高価な出発原料から合成しなくてはならないとい
う欠点がある。上述したような干渉顔料を得る際には、
液体あるいは液晶状態のポリマーを平滑な支持体、たと
えば磨いたローラー上に液体状態からナイフ・コーティ
ングして、薄膜を形成する。こうしたナイフ・コーティ
ングを行った結果として、膜内に分子の配向が生じ、す
なわち、分子が均一に配向する。膜が干渉色を示すの
は、こうした配向を生じた場合のみである。液晶ポリマ
ー分子の単量体アーキテクチャにもとづいて、ナイフ・
コーティング工程での液晶ポリマーの剪断過程で、相等
しい格子面間隔が得られ、したがって色彩選択効果を有
する回折構造も実現する。
干渉顔料の基本的な色合いは、知覚される色彩、すな
わち垂直方向からの照明のもとで垂直方向から塗装面を
見た場合の色で決まる。光線が面に対して斜めの方向か
ら入射した場合には、幾何学の帰結として、格子面間隔
が、光が垂直方向から入射した場合と比べて変化したも
のとなり、知覚される色彩も、面に対する相対的視覚に
応じて、色彩スペクトルで波長の短い方向に移動した別
の色彩へとシフトする。すなわち、面の特定部分が、見
る者の光路に対して有している位置に応じて、表面のそ
の部分は、基本色にも、それとは異なるもっと短波長の
色彩にも映ずるのである。たとえば、基本色が赤の干渉
顔料が、緑色に「フリップ」したり、別の干渉顔料とと
もに色彩のフリップを生じ、緑と青の間の色彩のフリッ
プ（「色彩フリップ」）を生じたりすることがある。
わち垂直方向からの照明のもとで垂直方向から塗装面を
見た場合の色で決まる。光線が面に対して斜めの方向か
ら入射した場合には、幾何学の帰結として、格子面間隔
が、光が垂直方向から入射した場合と比べて変化したも
のとなり、知覚される色彩も、面に対する相対的視覚に
応じて、色彩スペクトルで波長の短い方向に移動した別
の色彩へとシフトする。すなわち、面の特定部分が、見
る者の光路に対して有している位置に応じて、表面のそ
の部分は、基本色にも、それとは異なるもっと短波長の
色彩にも映ずるのである。たとえば、基本色が赤の干渉
顔料が、緑色に「フリップ」したり、別の干渉顔料とと
もに色彩のフリップを生じ、緑と青の間の色彩のフリッ
プ（「色彩フリップ」）を生じたりすることがある。
色彩決定塗料層を担持する支持体の色彩が濃けれは濃
いほど、こうした場合に知覚される色彩は濃いものとな
る（ただし、支持体の色合いは、吸収効果を有する有色
顔料によって決定される必要がある）。これは、事実
上、干渉顔料を透過した光の部分が、大なり小なり濃色
の支持体によって完全に吸収され、支持体の色が濃いほ
ど、多くが吸収されるという理由によるものである。
いほど、こうした場合に知覚される色彩は濃いものとな
る（ただし、支持体の色合いは、吸収効果を有する有色
顔料によって決定される必要がある）。これは、事実
上、干渉顔料を透過した光の部分が、大なり小なり濃色
の支持体によって完全に吸収され、支持体の色が濃いほ
ど、多くが吸収されるという理由によるものである。
液晶相が生じる条件の一つに、剛直なメソゲン分子構
造がある。液晶ポリマーの反復単位は、メソゲン単位を
含んでいる。分子構造として実現されることが最も多い
のは、ポリマーの主鎖に、メソゲン単位が側鎖として化
学的に固定されている側鎖型液晶ポリマーと、メソゲン
単位がポリマーの主鎖を構成していたり、ポリマーの主
鎖の一部を構成していたりする主鎖型液晶ポリマーの２
種である。単独重合体ばかりでなく、各種のメソゲン単
位、あるいは、メソゲン単位と非メソゲン単位の両方を
含む多数の共重合体を製造することも可能である。
造がある。液晶ポリマーの反復単位は、メソゲン単位を
含んでいる。分子構造として実現されることが最も多い
のは、ポリマーの主鎖に、メソゲン単位が側鎖として化
学的に固定されている側鎖型液晶ポリマーと、メソゲン
単位がポリマーの主鎖を構成していたり、ポリマーの主
鎖の一部を構成していたりする主鎖型液晶ポリマーの２
種である。単独重合体ばかりでなく、各種のメソゲン単
位、あるいは、メソゲン単位と非メソゲン単位の両方を
含む多数の共重合体を製造することも可能である。
本発明の目的は、包括的なカテゴリーに関し、すなわ
ち干渉顔料、その製造方法ならびに塗料に関して、塗装
系内で同様の色彩効果ならびに明るさを示し、製造が容
易な、すなわち合成工程が少なくてすみ、そしてキラル
ネマチツクなポリマーの生成に１成分のみを要する、安
価で入手容易な基本物質を見いだすことである。
ち干渉顔料、その製造方法ならびに塗料に関して、塗装
系内で同様の色彩効果ならびに明るさを示し、製造が容
易な、すなわち合成工程が少なくてすみ、そしてキラル
ネマチツクなポリマーの生成に１成分のみを要する、安
価で入手容易な基本物質を見いだすことである。
こうした目的は、本発明では、請求項１の特徴によつ
て達せられる。
て達せられる。
干渉顔料として用いられる主鎖ポリマーは、液晶構造
を有する配向済み三次元架橋物質から構成され、この物
質は、室温でキラルネマチック（コレステリック）相を
有するので、配向が容易である。キラルネマチック相で
の配向は、紫外線による架橋によって恒久的に固定され
る。
を有する配向済み三次元架橋物質から構成され、この物
質は、室温でキラルネマチック（コレステリック）相を
有するので、配向が容易である。キラルネマチック相で
の配向は、紫外線による架橋によって恒久的に固定され
る。
干渉顔料によって実現される色合いは、干渉顔料を構
成している架橋ポリマーの格子面間隔によって決まる。
実際、実現される色合いは、格子面間隔と一致する波長
の色合いである。各色あいごとに別個のポリマーを用意
しなくてもすむようにするために、本発明では、それぞ
れ異なった格子面間隔を有する未架橋ポリマーを混合物
として混ぜ合わせると、各種格子面間隔の間に位置する
新規で均一な格子面間隔が得られるという有利な現象を
利用する。したがって、膜形成の過程で支持体にナイフ
・コーティングする組成物を、一方のポリマーの格子面
間隔が、製造される干渉顔料の所望の干渉色の波長より
長く、他方のポリマーの格子面間隔がそれより短い、２
種以上の異なった未架橋液晶ポリマーが混合されたもの
とする一方、その際の各ポリマーの混合比を、所望の干
渉色の波長からのそれぞれのポリマーの格子面間隔の隔
たりに応じて選択するのが適当である。
成している架橋ポリマーの格子面間隔によって決まる。
実際、実現される色合いは、格子面間隔と一致する波長
の色合いである。各色あいごとに別個のポリマーを用意
しなくてもすむようにするために、本発明では、それぞ
れ異なった格子面間隔を有する未架橋ポリマーを混合物
として混ぜ合わせると、各種格子面間隔の間に位置する
新規で均一な格子面間隔が得られるという有利な現象を
利用する。したがって、膜形成の過程で支持体にナイフ
・コーティングする組成物を、一方のポリマーの格子面
間隔が、製造される干渉顔料の所望の干渉色の波長より
長く、他方のポリマーの格子面間隔がそれより短い、２
種以上の異なった未架橋液晶ポリマーが混合されたもの
とする一方、その際の各ポリマーの混合比を、所望の干
渉色の波長からのそれぞれのポリマーの格子面間隔の隔
たりに応じて選択するのが適当である。
製造する干渉顔料を所望の干渉色とするもう一つの方
法では、支持体にナイフ・コーティングした未架橋段階
の膜中で、分子のキラルネマチックな配向のらせんのピ
ッチ、したがって膜中の格子面間隔に、膜の熱処理によ
って影響を及ぼし、格子面間隔を、所望の干渉色の波長
と対応するものとする。その後、紫外線で照射すること
によって膜を硬化し、得られた格子面間隔を恒久的に固
定する。
法では、支持体にナイフ・コーティングした未架橋段階
の膜中で、分子のキラルネマチックな配向のらせんのピ
ッチ、したがって膜中の格子面間隔に、膜の熱処理によ
って影響を及ぼし、格子面間隔を、所望の干渉色の波長
と対応するものとする。その後、紫外線で照射すること
によって膜を硬化し、得られた格子面間隔を恒久的に固
定する。
干渉顔料の製造に際して生成する膜は、硬化後に、５
−200μｍの厚さを有する必要がある。硬化した膜を小
片に粉砕することによって、本件で必要とされる干渉顔
料が生成し、この顔料は、板状で、主鎖基のメソゲン
が、キラルネマチック秩序を有している。使用が可能な
板状干渉顔料は、板面の直径が５−200μｍのものであ
り、硬化膜を粉砕する間に生成した、径がそれ以上ある
いはそれ以下の粒子は、体系的に、たとえばふるい操作
によって除去する必要がある。こうした干渉顔料を顔料
として加えた下塗塗料を表面に塗布すると、下塗塗料中
で流れが生じる結果、板状の顔料が自動的に表面と平行
に配向する。
−200μｍの厚さを有する必要がある。硬化した膜を小
片に粉砕することによって、本件で必要とされる干渉顔
料が生成し、この顔料は、板状で、主鎖基のメソゲン
が、キラルネマチック秩序を有している。使用が可能な
板状干渉顔料は、板面の直径が５−200μｍのものであ
り、硬化膜を粉砕する間に生成した、径がそれ以上ある
いはそれ以下の粒子は、体系的に、たとえばふるい操作
によって除去する必要がある。こうした干渉顔料を顔料
として加えた下塗塗料を表面に塗布すると、下塗塗料中
で流れが生じる結果、板状の顔料が自動的に表面と平行
に配向する。
干渉色の濃さは、色彩決定塗料層を担持する吸収性の
支持体の色彩が濃色であるほど、濃いものとなる。した
がって、適当な実施態様では、色彩決定塗料層を担持す
る支持体を、なるべく濃い色彩、好ましくは黒色となる
ように設計する。
支持体の色彩が濃色であるほど、濃いものとなる。した
がって、適当な実施態様では、色彩決定塗料層を担持す
る支持体を、なるべく濃い色彩、好ましくは黒色となる
ように設計する。
塗装系のもう一つの適当な実施態様では、色彩決定塗
料層の支持体が有する、吸収顔料によってもたらされる
色合いを、干渉顔料の基本色あるいは「フロップ」色と
ほぼ一致する色合いに保持する。こうすると、支持体と
合致する色彩が、特に濃く、鮮映な外観を呈するように
なる。見る方向や照明の方向が異なると、塗装面の色彩
はそれぞれの支持体の色合いに見えるものの、その色合
いは、干渉顔料の他の色彩を帯びており、微細な輝点が
一面に分散している。また、吸収顔料を使用して、色彩
決定塗料層を担持している基体に、濃い色合いでもな
く、干渉顔料の各種色彩の一色であるような色合いでも
ない第３の色合いを付与することももちろん可能で、こ
うした第三の色合いとしては、たとえば、両色彩の間の
色スペクトルを有する色合い、あるいは両色彩の少なく
とも一方からのスペクトル距離が特に隔たった色合いが
ある。このようにすると、塗装物品に、３通りに知覚さ
れる色彩を付与することができる。
料層の支持体が有する、吸収顔料によってもたらされる
色合いを、干渉顔料の基本色あるいは「フロップ」色と
ほぼ一致する色合いに保持する。こうすると、支持体と
合致する色彩が、特に濃く、鮮映な外観を呈するように
なる。見る方向や照明の方向が異なると、塗装面の色彩
はそれぞれの支持体の色合いに見えるものの、その色合
いは、干渉顔料の他の色彩を帯びており、微細な輝点が
一面に分散している。また、吸収顔料を使用して、色彩
決定塗料層を担持している基体に、濃い色合いでもな
く、干渉顔料の各種色彩の一色であるような色合いでも
ない第３の色合いを付与することももちろん可能で、こ
うした第三の色合いとしては、たとえば、両色彩の間の
色スペクトルを有する色合い、あるいは両色彩の少なく
とも一方からのスペクトル距離が特に隔たった色合いが
ある。このようにすると、塗装物品に、３通りに知覚さ
れる色彩を付与することができる。
色彩決定塗料層を担持する支持体に、その使途に適し
た色合いを付与するかわりに、あるいは、そのうえでさ
らに、（場合によっては異なった色彩の複数色の）干渉
顔料を含有する効果ペイントに、吸収顔料を混合するこ
とも考えられる。新規な効果ペイントに濃色の吸収顔料
を添加すると、濃色の支持体によって付与される印象に
十分匹敵する印象を実現することが可能となる。薄色の
吸収顔料を混合した場合も、状況は似通っており、色彩
の「フロップ」が弱まり、個々の色彩の濃さが薄まるこ
とになる。複数の効果色の１色であるような吸収顔料を
添加することによって、他の効果色の色彩効果が弱まる
ものの、知覚される色彩を濃いものとすることができ
る。効果ペイントへの吸収顔料の添加は、薄色の支持体
や、場合によってはメタリック光輝を有する支持体を効
果ペイントで塗装しようとする場合には、推奨されるも
のである。この種の作業は、たとえば、古い車両の修理
の際や、再仕上げ作業の過程で、必要となることがあ
る。
た色合いを付与するかわりに、あるいは、そのうえでさ
らに、（場合によっては異なった色彩の複数色の）干渉
顔料を含有する効果ペイントに、吸収顔料を混合するこ
とも考えられる。新規な効果ペイントに濃色の吸収顔料
を添加すると、濃色の支持体によって付与される印象に
十分匹敵する印象を実現することが可能となる。薄色の
吸収顔料を混合した場合も、状況は似通っており、色彩
の「フロップ」が弱まり、個々の色彩の濃さが薄まるこ
とになる。複数の効果色の１色であるような吸収顔料を
添加することによって、他の効果色の色彩効果が弱まる
ものの、知覚される色彩を濃いものとすることができ
る。効果ペイントへの吸収顔料の添加は、薄色の支持体
や、場合によってはメタリック光輝を有する支持体を効
果ペイントで塗装しようとする場合には、推奨されるも
のである。この種の作業は、たとえば、古い車両の修理
の際や、再仕上げ作業の過程で、必要となることがあ
る。
以下の文章では、実施例に言及しつつ、本発明をさら
に詳細に例示する。
に詳細に例示する。
彩付与膜の生成： モル質量が100,000のＯ−（２−ヒドロキシプロピ
ル）セルロース（アルドリッチ、スタインハイム（Aldr
ich,Steinheim）社製注文番号19.188−４）5gとN,N−ジ
メチルアニリン6mlの無水ジオキサン150mlへの溶液に、
15mlの塩化ビニルアセチルを滴下して加えた。この混合
物を室温にて１時間かき混ぜた後、100℃に加熱し、こ
の温度に４時間保った。その後、反応混合物を室温に冷
却し、１リットルの蒸留水に加えた。生成した非水溶性
残留物を200mlのアセトンに吸収させ、水／アセトンか
ら数回再沈殿させた。得られた最終生成物は、6.25gの
粘稠な白色物質であった。
ル）セルロース（アルドリッチ、スタインハイム（Aldr
ich,Steinheim）社製注文番号19.188−４）5gとN,N−ジ
メチルアニリン6mlの無水ジオキサン150mlへの溶液に、
15mlの塩化ビニルアセチルを滴下して加えた。この混合
物を室温にて１時間かき混ぜた後、100℃に加熱し、こ
の温度に４時間保った。その後、反応混合物を室温に冷
却し、１リットルの蒸留水に加えた。生成した非水溶性
残留物を200mlのアセトンに吸収させ、水／アセトンか
ら数回再沈殿させた。得られた最終生成物は、6.25gの
粘稠な白色物質であった。
光重合開始剤（チバーガイギー（Ciba−Geigy）社の
ダロクール（Darocur）4265）を上記物質に加え、この
組成物を、自動フィルム延伸装置を使用して黒色に下塗
りした金属製の試験パネルに、70℃の温度で、約10μｍ
の膜厚に塗布した。塗布の過程で、膜には、機械的剪断
作用が加わった。その後紫外線によって硬化した膜を直
交方向からの照明のもとで見たところ、膜は青色であっ
た（反射波長λ＝470nm）。この事例では、色彩が紫外
線領域内であったので、色彩のフロップは観察されなか
った。
ダロクール（Darocur）4265）を上記物質に加え、この
組成物を、自動フィルム延伸装置を使用して黒色に下塗
りした金属製の試験パネルに、70℃の温度で、約10μｍ
の膜厚に塗布した。塗布の過程で、膜には、機械的剪断
作用が加わった。その後紫外線によって硬化した膜を直
交方向からの照明のもとで見たところ、膜は青色であっ
た（反射波長λ＝470nm）。この事例では、色彩が紫外
線領域内であったので、色彩のフロップは観察されなか
った。
干渉顔料の調製： 刃物状工具を使用して、色彩付与フィルムを支持体か
ら剥し、フレーク状構造とした。次に、このフレーク
を、空気ジェットミル（アルパイン（Alpine）社製）で
粉砕した。プラスチック部品用の他のミルを、穏やかな
加熱を行いつつ使用することも可能である。次に、得ら
れた粉砕材料をふるいにかけ、その後の加工には、平均
寸法が約30μｍのふるい分画を使用した。
ら剥し、フレーク状構造とした。次に、このフレーク
を、空気ジェットミル（アルパイン（Alpine）社製）で
粉砕した。プラスチック部品用の他のミルを、穏やかな
加熱を行いつつ使用することも可能である。次に、得ら
れた粉砕材料をふるいにかけ、その後の加工には、平均
寸法が約30μｍのふるい分画を使用した。
ペイントの調製： 得られた干渉顔料を、1:7から1:20重量部の比で透明
塗料と混合した。使用した透明塗料は、ポリウレタンを
主成分とする二成分上塗塗料（たとえば、ミュンスター
−ヒルトルップ（Ｍ nster−Hiltrup）社のバスフ・ラ
ッケ＋ファルベン（BASF Lacke＋Farben）の2k−PU−
デックラック（decklack）0111、あるいはヴッパーター
ル（Wuppertall）社のハーバーツ（Herberts）社の「ス
タンドックス」（Standox）」塗料）であった。
塗料と混合した。使用した透明塗料は、ポリウレタンを
主成分とする二成分上塗塗料（たとえば、ミュンスター
−ヒルトルップ（Ｍ nster−Hiltrup）社のバスフ・ラ
ッケ＋ファルベン（BASF Lacke＋Farben）の2k−PU−
デックラック（decklack）0111、あるいはヴッパーター
ル（Wuppertall）社のハーバーツ（Herberts）社の「ス
タンドックス」（Standox）」塗料）であった。
本発明の主題によって実現される利点としては、とり
わけ、干渉顔料の出発原料として、豊富で価格も有利な
バイオポリマーが使用できることが挙げられる。主鎖ポ
リマーがキラルネマチック相を示す温度範囲が室温であ
るということは、この目的で必要とされるエネルギー要
件からして、配向上相当有利である。結局、本発明にと
もなう利点は、以下に列挙するようにまとめ直すことが
できる。
わけ、干渉顔料の出発原料として、豊富で価格も有利な
バイオポリマーが使用できることが挙げられる。主鎖ポ
リマーがキラルネマチック相を示す温度範囲が室温であ
るということは、この目的で必要とされるエネルギー要
件からして、配向上相当有利である。結局、本発明にと
もなう利点は、以下に列挙するようにまとめ直すことが
できる。
・ 安価で入手容易な出発原料を使用することができる
こと。
こと。
・ とくに、使用する出発原料が、天然物質のセルロー
スを主成分とする再生可能な原料であること。
スを主成分とする再生可能な原料であること。
・ 具体的に使用されるヒドロキシプロピルセルロース
が、すでに大規模に生産されており、比較的有利な価格
で入手可能な市販の工業製品であること。
が、すでに大規模に生産されており、比較的有利な価格
で入手可能な市販の工業製品であること。
・ 干渉顔料用のポリマーの製造が、キラル成分１種の
みが必要とされ、１段階反応のみが必要されるという点
で、特に単純であること。
みが必要とされ、１段階反応のみが必要されるという点
で、特に単純であること。
・ 製造したポリマーからの干渉顔料の加工も、キラル
ネマチック相が室温で生じ、配向に際して必要なエネル
ギーが比較的少ないので、単純であること。
ネマチック相が室温で生じ、配向に際して必要なエネル
ギーが比較的少ないので、単純であること。
・ 顔料の添加を従来のかたちで行ったペイントと比較
して、反射曲線が狭い帯域を有するので、干渉顔料を用
いた場合でも色彩の明るさを増大させうること。
して、反射曲線が狭い帯域を有するので、干渉顔料を用
いた場合でも色彩の明るさを増大させうること。
・ 芳香族成分が存在しない場合には、ペイントの吸収
する可視領域ならびに紫外領域部分の光が減るので、ペ
イントの光安定性が増大するはずだと予測されること。
する可視領域ならびに紫外領域部分の光が減るので、ペ
イントの光安定性が増大するはずだと予測されること。
・ 顔料の添加を従来のかたちで行ったペイント系と比
較すると、成分同士の混合が可能なので、新規なペイン
トの単純な再利用も想定できること。
較すると、成分同士の混合が可能なので、新規なペイン
トの単純な再利用も想定できること。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マリア−テレジア， ザイレル ドイツ連邦共和国 デー−89073 ウル ム シユヴアムベルゲルシユトラーセ45 (72)発明者 キルシユバウム， マルテイン ドイツ連邦共和国 デー−89075 ウル ム マルガレーテ・フオン ブランゲル ヴエーク68 (72)発明者 ミユレル−レース， クリストフ ドイツ連邦共和国 デー−82049 プラ ツハ ギストウルシユトラーセ102 (56)参考文献 特開 昭62−39686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−94882（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−197569（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−220350（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−103489（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−80912（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09B 69/10 C09D 5/29 C08L 1/26 C09K 19/38 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)
Claims (27)
- 【請求項１】主鎖基のメソゲンが少なくともほぼキラル
ネマチツク秩序を有している三次元架橋主鎖型液晶ポリ
マー（LCP）からなる有色塗料用干渉顔料であつて、 主鎖型液晶ポリマー（LCP）が、エステル化セルロース
エーテルの１種あるいは２種以上の混合物からなり、 分子質量が500−1,000,000のセルロースエーテルから調
製されており、 平均モル置換度が２−５のセルロースの無水グリコース
単位が、炭化水素鎖でエーテル化されており、そして 平均モル置換度が1.5−３のセルロースエーテルが、不
飽和カルボン酸残基でエステル化されているという特徴
を同時に有することを特徴とする干渉顔料。 - 【請求項２】１種あるいは２種以上のセルロースエーテ
ルが、側鎖に、２−10個の炭素原子を有する炭化水素鎖
を含むことを特徴とする請求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項３】セルロースエーテルが、さらに、飽和カル
ボン酸残基でエステル化されていることを特徴とする請
求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項４】１種あるいは２種以上のセルロースエーテ
ルが、側鎖に、２個以上、５個以下のプロピレンオキシ
ド単位を含むことを特徴とする請求項１に記載の干渉顔
料。 - 【請求項５】１種あるいは２種以上のセルロースエーテ
ルが、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、マレイ
ン酸、フマル酸、あるいはウンデセン酸といつた、不飽
和のカルボン酸の残基でエステル化されていることを特
徴とする請求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項６】１種あるいは２種以上のセルロースエーテ
ルが、ビニル酢酸残基でエステル化された０−（２−ヒ
ドロキシプロピル）セルロースから形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項７】干渉顔料の膜厚が５−200μｍであること
を特徴とする請求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項８】板状干渉顔料の直径が、５−100μｍであ
ることを特徴とする請求項１に記載の干渉顔料。 - 【請求項９】板状干渉顔料を製造するにあたつて、液状
の主鎖型液晶ポリマー（LCP）を平滑な支持体に塗布す
ることによつて、少なくともほぼキラルネマチツク秩序
を有している分子の膜を生成し、支持体上で膜を硬化さ
せて三次元架橋を生じさせ、支持体から膜を剥がし、粉
砕して板状粒子とし、過度に大きかつたり小さかつたり
する粒子を粒径選別分離工程で分別排除し、その後、粒
子を干渉顔料として加工する干渉顔料の製造方法であつ
て、 主鎖型液晶ポリマー（LCP）が、エステル化セルロース
エーテルの１種あるいは２種以上の混合物からなり、 分子質量が500−1,000,000のセルロースエーテルから調
整されており、 平均モル置換度が２−５のセルロースの無水グリコース
単位が、炭化水素鎖でエーテル化されており、そして 平均置換度が1.5−３のセルロースエーテルが、不飽和
カルボン酸残基でエステル化されているという特徴を有
する主鎖型液晶ポリマー（LCP）の膜、溶媒塗布あるい
は粉末からの溶融によつて塗布されたものであることを
特徴とする方法。 - 【請求項１０】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、側鎖に、２−10個の炭素原子を有する炭化水素
鎖を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】セルロースエーテルが、さらに、飽和カ
ルボン酸残基でエステル化されていることを特徴とする
請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、側鎖に、２個以上、５個以下のプロピレンオキ
シド単位を含むことを特徴とする請求項９に記載の方
法。 - 【請求項１３】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、マレ
イン酸、フマル酸、あるいはウンデセン酸といつた、不
飽和のカルボン酸の残基でエステル化されていることを
特徴とする請求項９に起載の方法。 - 【請求項１４】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、ビニル酢酸残基でエステル化された０−（２−
ヒドロキシプロピル）セルロースから形されていること
を特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１５】膜形成の過程で支持体にナイフ・コーテ
イングされる組成物が、一方のポリマーの格子面間隔
が、製造される干渉顔料の所望の干渉色の波長より長
く、他方のポリマーの格子面間隔がそれより短い、２種
以上の異なつた未架橋液晶ポリマーが混合されたもので
あり、その結果、ポリマー混合物の格子面間隔が、個々
のポリマーの格子面間隔の間に位置し、所望の干渉色の
波長に対応するものとなつており、一方、各ポリマーの
混合比は、所望の干渉色の波長からそれぞれの格子面間
隔の隔たりに応じて選ばれたものであることを特徴とす
る請求項９に記載の方法。 - 【請求項１６】支持体にナイフ・コーテイングされた未
架橋段階の膜中で、分子のキラルマチツクな配向のらせ
んのピツチ、したがつて膜中の格子面間隔に、膜の熱処
理によつて影響を及ぼし、格子面間隔を、所望の干渉色
の波長と対応するものとすることを特徴とする請求項９
に記載の方法。 - 【請求項１７】膜を、５−200μｍの厚さにナイフ・コ
ーテイングすることを特徴とする請求項９に記載の方
法。 - 【請求項１８】直径が５−100μｍの板状干渉顔料のみ
を使用することを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１９】商用物品塗装用の塗料で、三次元架橋主
鎖型液晶ポリマー（LCP）から成る干渉顔料が混合によ
つて混和されており、この干渉顔料が、塗料の塗布過程
で、物品表面とほぼ平行に自動的に配向するものであ
り、主鎖基のメソゲンが少なくともほぼキラルネマチツ
ク秩序を有している塗料であつて、 主鎖型液晶ポリマー（LCP）が、エステル化セルロース
エーテルの１種あるいは２種以上の混合物からなり、 分子質量が500−1,000,000のセルロースエーテルから調
製されており、 平均モル置換度が２−５のセルロースの無水グルコース
単位が、炭化水素鎖でエーテル化されており、そして 平均モル置換度が1.5−３のセルロースエーテルが、不
飽和カルボン酸残基でエステル化されているという特徴
を同時に有することを特徴とする塗料。 - 【請求項２０】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、側鎖に、２−10個の炭素原子を有する炭化水素
鎖を含むことを特徴とする請求項19に記載の塗料。 - 【請求項２１】セルロースエーテルが、さらに、飽和カ
ルボン酸残基でエステル化されていることを特徴とする
請求項19に記載の塗料。 - 【請求項２２】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、側鎖に、２個以上、５個以下のプロピレンオキ
シド単位を含むことを特徴とする請求項19に記載の塗
料。 - 【請求項２３】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、マレ
イン酸、フマル酸、あるいはウンデセン酸といつた、不
飽和のカルボン酸の残基でエステル化されていることを
特徴とする請求項19に記載の塗料。 - 【請求項２４】１種あるいは２種以上のセルロースエー
テルが、ビニル酢酸残基でエステル化された０−（２−
ヒドロキシプロピル）セルロースから形成されているこ
とを特徴とする請求項19に記載の塗料。 - 【請求項２５】塗料中に、各種の格子面間隔を有する干
渉顔料が混合されて存在することを特徴とする請求項19
に記載の塗料。 - 【請求項２６】干渉顔料の膜厚が５−200μｍであるこ
とを特徴とする請求項19に記載の塗料。 - 【請求項２７】板状干渉顔料の直径が、５−100μｍで
あることを特徴とする請求項19に記載の塗料。
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